题名双酚类化合物的环境雌激素效应研究
作者梁栋
学位类别硕士
答辩日期2014-05
授予单位中国科学院研究生院
授予地点北京
导师宋茂勇,汪海林
关键词双酚类化合物 雌激素活性 MVLN 卵黄蛋白原 BLYES 发育毒性 BPs estrogenic activity MVLN Vtg BLYES developmental toxicity
其他题名The Study on the Environmental Estrogenic Activities of Biphenols
学位专业环境科学
中文摘要      双酚 A及其类似物(如双酚   B、双酚 F、双酚 AF、四溴双酚 A等)被广泛应用于聚碳酸酯、环氧树脂、聚苯乙烯树脂及杀真菌剂、抗氧化剂、染料、阻燃剂、交联剂等化工产品的生产。双酚类化合物的高产量以及其环境释放已经引起广泛的关注,目前已在水体及土壤等环境介质中检测出多种双酚类化合物。双酚 A是一种典型的环境内分泌干扰物,但目前对其它双酚类化合物的毒性和内分泌干扰效应并不完全清楚。由于双酚 A及其类似物的相关产品的广泛应用,使得人类对双酚类化合物的暴露几乎无处不在。因此,本文选取  14种具有代表性的双酚类化合物,对其雌激素活性进行了筛选,利用斑马鱼模型研究了卤代双酚 A化合物的发育毒性和雌激素效应,并分析了双酚类化合物对实际环境样品雌激素活性的贡献。
      本论文采用 MCF-7的增殖实验与   MVLN体外筛选方法对   14种双酚类化合物的雌激素效应进行了研究。MVLN细胞是人乳腺癌细胞   MCF-7细胞系来源的稳定转染了荧光素酶报告基因的细胞株。我们通过 ICI-182780的抑制实验证明双酚类化合物是通过雌激素受体通路而产生雌激素效应。研究表明,    14种双酚类化合物的雌激素活性大小顺序为PAF>BPS>DHBP>BPE>BPF>BPA>TMPBA>BPB>TDP>BPAP>BPC>TBBPA、  TCBPA、TBBPS,且化合物的雌激素活性大小与其结构紧密相关。研究还表明部分双酚类化合物具有抗雌作用。
      斑马鱼已经成为评价环境污染物毒性的理想模式生物。卵黄蛋白原(Vtg)是一种灵敏的雌激素或类雌激素效应的生物标志物。本论文通过斑马鱼鱼卵的暴露实验,证明卤代双酚A具有明显的发育毒性,毒性大小顺序为  TCBPA>TBBPA>BPAF>BPA。以卵黄蛋白原作为生物标志物,使用了一种半定量的 ELISA方法来测量卤代双酚   A暴露后雄性成年斑马鱼的 vtg水平变化,从而检测其雌激素活性。实验结果表明   BPAF在雄鱼体内表现出较强的雌激素活性,而 TBBPA与  TCBPA并未表现出雌激素活性。
      双酚类化合物可以通过多种途径进入环境当中,调查表明双酚类化合物主要分布在土壤、水和沉积物中,本论文采用发光酵母方法对全国  15个地区污水处理厂底泥样品的雌激素活性进行测定,并分析了样品中的双酚类化合物的含量。八种双酚类化合物被检出,双酚类化合物总量为 26.2-599 ng/g dw,其雌激素当量在 0.005-0.05  ng E2/g dw,对样品总雌激素活性的贡献均在 1%以下。
英文摘要      Bisphenol  A  (BPA)  and  its analogues  are  high  production  volume  chemicals  and  used mainly  in   the   manufacture  of  polycarbonate,   epoxy   resins,  polystyrene   resins,  fungicide,antioxidant,  dye,  flame  retardant and  cross-linking  agent.  The  high  industrial  production and environmental release  of BPA  and  its analogues  have caused  increasing  concerns. Currently  a variety of bisphenol compounds  have been detected  in water and  soils. Bisphenol  A is a  typical environmental endocrine  disruptors,  however, the toxicity  and  the endocrine  disrupting effects of its  analogues  have not been  reported  in details.  Due to  the wide  use of  bisphenol A  and its analogues, human are  exposed to bisphenol compounds almost  everywhere. Here,  the estrogenic activity of BPA and 13 analogues will be comparatively examined by in  vitro and in vivo assays.Combined methods and specific  cell lines will be used  to study their estrogenic activity. We  will use the  zebrafish  model to study  the developmental toxicity  and  estrogenic activity of  H-BPA. We will  also study  the estrogenic  activity  of BPA and  13 analogues  in the  environment.
      In  this  study,  the  estrogenic  activities  of  BPA  and  14  analogues  will be  examined  by E-screen  assay  and  ER-Calux assay.  MVLN   cells,  which are  human  breast  cancer  cell  line MCF-7  cell-derived   cell  lines,   are  stably  transfected   with  a  luciferase   reporter  gene.   We co-exposed BPs  and  ICI-182780 to  MVLN cell  line to  confirm that  BPs can  activate estrogen receptors.  Our  result  shows   that  the  estrogenic  activity   of  BPs  is   in  the  following  order: BPAF>BPS>DHBP>BPE>BPF>BPA>TMPBA>BPB>TDP>BPAP>BPC>TBBPA,TCBPA,TB
BPS. And the estrogenic activities  of these compounds are related  to their structure. And  several BPs showed  the antiestrogenic  effect  too.
      Zebrafish have become  an ideal model  organisms to evaluate the  toxicity of environmental pollutants.The  vtg  assay  is a  frequently  used  and  sensitive  in  vivo biomarker  for  estrogenic activity. In this study, we  found out that H-BPA has significant developmental toxicity.  From the most   toxic    to   the   least    toxic,   the    rank   order   of    toxicities   of   the   chemicals    were TCBPA>TBBPA>BPAF>BPA. In order to  investigate the estrogenic activity of these chemicals,the vtg  level in adult  male zebrafish  was measured  using a  semiquantitative ELISA  method. In accordance with in vitro testing, BPAF  was a relatively strong xenoestrogens while both TBBPA and   TCBPA  was   negative   for  estrogenic   responses  by   both   routes  of   oral   gavage  and
subcutaneous  injection.
      BPs may enter the environment through a variety of ways  and research showed that BPs are mainly distributed in the  soil, water and sediments. In our  study we used BLYES  to research the  estrogenic  activity  and  concentration  of  BPs  in   municipal sewage  sludge  samples   from  15 different regions  in China. Among the target analytes, 8  BP analogues were  positively identified and quantified  in the sewage  sludge samples with  total BP concentrations  of 26.2-599  ng/g dw. The EEQ  of BP analogues  was 0.005-0.05 ng  E2/g dw, under 1%  of samples’  EEQ.
公开日期2015-07-07
内容类型学位论文
源URL[http://ir.rcees.ac.cn/handle/311016/15721]  
专题生态环境研究中心_环境化学与生态毒理学国家重点实验室
推荐引用方式
GB/T 7714
梁栋. 双酚类化合物的环境雌激素效应研究[D]. 北京. 中国科学院研究生院. 2014.
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